一种车轮安装结构论文和设计-欧协锋

全文摘要

本实用新型提供了一种车轮安装结构，设置于机器人底盘上，包括车轮和传动轴，所述车轮包括轮毂和轮胎，所述轮毂的内侧设置有用于车轮在传动轴上径向定位的法兰盘，所述轮毂的中心设置有用于传动轴安装的通孔，所述通孔内设置有用于车轮在传动轴上轴向定位的定心套，所述传动轴的一端穿过所述法兰盘和定心套与所述车轮相连。本实用新型技术方案的车轮安装结构由于采用了轴承和法兰盘来提高车轮安装的同轴度和垂直度，提高了车轮的安装精度，使得底盘运行更加平稳，降低了驱动系统的要求。

主设计要求

1.一种车轮安装结构，设置于机器人底盘上，其特征在于，包括车轮和传动轴，所述车轮包括轮毂和轮胎，所述轮毂的内侧设置有用于车轮在传动轴上径向定位的法兰盘，所述轮毂的中心设置有用于传动轴安装的通孔，所述通孔内设置有用于车轮在传动轴上轴向定位的定心套，所述传动轴的一端穿过所述法兰盘和定心套与所述车轮相连。

设计方案

2.根据权利要求1所述的车轮安装结构，其特征在于，所述定心套为圆环套，所述圆环套由基准外圆、基准内圆和基准端面组成。

3.根据权利要求1所述的车轮安装结构，其特征在于，所述机器人底盘包括侧板和底板，所述侧板上设置有第一轴承；所述底板上设置有传动轴固定座，所述传动轴固定座上设置有第二轴承；所述传动轴的另一端穿过所述第一轴承和第二轴承与所述机器人底盘相连。

4.根据权利要求3所述的车轮安装结构，其特征在于，所述底板上设置有驱动装置，所述驱动装置与所述传动轴相连。

5.根据权利要求4所述的车轮安装结构，其特征在于，所述驱动装置包括驱动电机以及与所述驱动电机相连的减速器，所述传动轴通过锥齿轮组与所述减速器相连。

6.根据权利要求3所述的车轮安装结构，其特征在于，所述传动轴和侧板之间设置有密封圈。

7.根据权利要求6所述的车轮安装结构，其特征在于，所述密封圈外侧的侧板上设置有用于对密封圈和传动轴的接触位置进行保护的挡片。

8.根据权利要求3所述的车轮安装结构，其特征在于，所述第一轴承和第二轴承为深沟球轴承或滚针轴承。

9.根据权利要求3所述的车轮安装结构，其特征在于，所述传动轴上设置有带轮。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及的是一种车轮安装结构。

背景技术

移动机器人因具有较强的环境适应与感知、动态决策与规划、行为控制与执行等能力，而在消防、军事侦察、扫雷排险、防核化污染等危险与恶劣环境以及民用物料搬运等领域具有广泛的应用前景。移动机器人底盘作为移动机器人的最基本单元，用于搭载控制系统、检测系统和机械手等部件抵达作业现场执行具体的作业任务，其性能优劣直接影响着机器人的整体性能。

现有移动机器人底盘的车轮与传动轴的连接方式是车轮与传动轴之间间隙配合，传动轴穿过车轮上的安装孔后，端部通过螺钉锁住，从而实现传动轴与车轮的固定，该种安装结构简单，安装和维护方便，但车轮与传动轴的同轴度、垂直度较差，转动时，车轮容易摆动，车轮和驱动装置需要承受较大的交变负载，此时，对驱动装置的要求较高，另外，由于车轮运行的不稳定还容易导致使底盘用寿命降低。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种车轮安装结构，旨在解决现有的机器人底盘车轮安装的同轴度和垂直度低，车轮容易摆动，导致底盘运行不平稳的技术问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种车轮安装结构，设置于机器人底盘上，其中，包括车轮和传动轴，所述车轮包括轮毂和轮胎，所述轮毂的内侧设置有用于车轮在传动轴上径向定位的法兰盘，所述轮毂的中心设置有用于传动轴安装的通孔，所述通孔内设置有用于车轮在传动轴上轴向定位的定心套，所述传动轴的一端穿过所述法兰盘和定心套与所述车轮相连。

所述的车轮安装结构，其中，所述定心套为圆环套，所述圆环套由基准外圆、基准内圆和基准端面组成。

所述的车轮安装结构，其中，所述机器人底盘包括侧板和底板，所述侧板上设置有第一轴承；所述底板上设置有传动轴固定座，所述传动轴固定座上设置有第二轴承；所述传动轴的另一端穿过所述第一轴承和第二轴承与所述机器人底盘相连。

所述的车轮安装结构，其中，所述底板上设置有驱动装置，所述驱动装置与所述传动轴相连。

所述的车轮安装结构，其中，所述驱动装置包括驱动电机以及与所述驱动电机相连的减速器，所述传动轴通过锥齿轮组与所述减速器相连。

所述的车轮安装结构，其中，所述传动轴和侧板之间设置有密封圈。

所述的车轮安装结构，其中，所述密封圈外侧的侧板上设置有用于对密封圈和传动轴的接触位置进行保护的挡片。

所述的车轮安装结构，其中，所述第一轴承和第二轴承为深沟球轴承或滚针轴承。

所述的车轮安装结构，其中，所述传动轴上设置有带轮。

有益效果：本实用新型提供了一种车轮安装结构，设置于机器人底盘上，包括车轮和传动轴，所述车轮包括轮毂和轮胎，所述轮毂的内侧设置有用于车轮在传动轴上的径向定位的法兰盘，所述轮毂的中心设置有用于传动轴安装的通孔，所述通孔内设置有用于车轮在传动轴上轴向定位的定心套，所述传动轴的一端穿过所述法兰盘和定心套与所述车轮相连。本实用新型技术方案的车轮安装结构由于采用了定心套和法兰盘来提高车轮安装的同轴度和垂直度，提高了车轮的安装精度，使得底盘运行更加平稳，降低了驱动系统的要求。

附图说明

图1为本实用新型的一种车轮安装结构的剖面结构示意图；

图2为本实用新型的一种定心套的结构示意图；

图3为本实用新型的一种法兰盘的结构示意图；

图4为本实用新型的一种车轮安装结构的俯视图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型提供的一种车轮安装结构，设置于机器人底盘上，包括车轮10和传动轴20，所述车轮包括轮毂30和轮胎40，所述轮毂的内侧设置有用于车轮在传动轴上径向定位的法兰盘50，所述轮毂的中心设置有用于传动轴安装的通孔60，所述通孔内设置有用于车轮在传动轴上轴向定位的定心套70，所述传动轴的一端穿过所述法兰盘和定心套与所述车轮相连。传动轴的端部可以通过螺母进行锁紧。

现有移动机器人底盘的车轮与传动轴的连接方式是车轮与传动轴之间间隙配合，传动轴穿过车轮上的安装孔后，端部通过螺钉锁住，从而实现传动轴与车轮的固定，具有结构简单，安装与维护方便的优点，但该种安装结构的车轮与传动轴的同轴度、垂直度较差，转动时，车轮容易摆动，车轮的运行精度差。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种车轮安装结构，通过在车轮的轮毂上预安装有定心套和法兰盘，定心套用于车轮在传动轴上的轴向定位，参见图2，在一种优选的实施方式中，所述定心套为圆环套，所述圆环套由基准外圆80、基准内圆90和基准端面100组成，当然本实用新型的定心套也可以直接采用现成的深沟球轴承、滚针轴承等具有高同轴度和垂直度的部件。法兰盘用于车轮在传动轴上的径向定位，法兰盘用于车轮在传动轴上的径向定位。通过定心套安装传动轴，车轮能够具有较高的同轴度；参见图3，法兰盘的边缘设置有螺栓孔，用于通过螺栓穿过螺栓孔固定在轮毂的右侧，法兰盘的左侧设置有与通孔腔体外缘轮廓相适配的凹槽110，可以使得法兰盘与轮毂配合更加紧密，传动轴穿过定心套和法兰盘，通过定心套和法兰盘对车轮垂直度和同轴度进行调整，能够实现与车轮整体具有较高的同轴度与垂直度，提高移动机器人的运行精度，降低对驱动装置的要求，解决现有技术机器人底盘的不足，本实用新型的车轮安装结构具有运行精度高、工作稳定可靠及使用寿命长的特点。

参见图1，在一种优选的实施方式中，所述机器人底盘包括侧板120和底板130，所述侧板上设置有第一轴承140；所述底板上设置有传动轴固定座150，所述传动轴固定座上设置有第二轴承160；所述传动轴的另一端穿过所述第一轴承和第二轴承与所述机器人底盘相连。传动轴的另一端同样通过轴承进行定位，能够进一步的提高传动轴安装的同轴度，使得传动轴的运行更加稳定，同时，安装方便。

参见图4，在一种优选的实施方式中，所述底板上设置有驱动装置170，所述驱动装置与所述传动轴相连。驱动装置可以与传动轴通过联轴器直接相连，联轴器是用来联接不同机构中的两根轴(主动轴和从动轴)使之共同旋转以传递扭矩的机械零件，在高速重载的动力传动中，联轴器能够具有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。

参见图4，在一种优选的实施方式中，所述驱动装置包括驱动电机180以及与所述驱动电机相连的减速器190，所述传动轴通过锥齿轮组200与所述减速器相连。驱动装置内设置有减速器，能够对车轮的转速进行调整，当底盘需要转向时，只需要控制左右车轮的转速、转向不同，简单方便，传动轴与减速器通过锥齿轮组相连，底盘内部结构更加紧凑，使得底盘内部空间得到更加有效的利用。

参见图1，在一种优选的实施方式中，所述传动轴和侧板之间设置有密封圈210。设置密封圈能够有效的起到对底盘内部进行密封的效果，可以防止外界水、灰尘等对进入到底盘内部，造成底盘内部器件的损坏。

在一种优选的实施方式中，所述密封圈外侧的侧板上设置有用于对密封圈和传动轴的接触位置进行保护的挡片。侧板的外侧设置有挡片，能够有效的防止外部颗粒进入侧板内，防止外部颗粒对传动轴转动产生影响，同时也提高传动轴的使用寿命。

在一种优选的实施方式中，所述第一轴承和第二轴承为深沟球轴承或滚针轴承。深沟球轴承适用于高转速甚至极高转速的运行，而且非常耐用，无需经常维护，该类轴承摩擦系数小，极限转速高，滚针轴承带有圆柱滚子，滚子细长，具有较小的截面和较高的负荷承受能力。

参见图4，在一种优选的实施方式中，所述传动轴上设置有带轮220。底盘同一侧的不同车轮之间可以通过传送皮带相连，共用一个电机进行驱动，能够极大的节省技术方案实施成本。

综上所述，本实用新型提供了一种车轮安装结构，设置于机器人底盘上，包括车轮和传动轴，所述车轮包括轮毂和轮胎，所述轮毂的内侧设置有用于车轮在传动轴上径向定位的法兰盘，所述轮毂的中心设置有用于传动轴安装的通孔，所述通孔内设置有用于车轮在传动轴上轴向定位的定心套，所述传动轴的一端穿过所述法兰盘和定心套与所述车轮相连。本实用新型技术方案的车轮安装结构由于采用了轴承和法兰盘来提高车轮安装的同轴度和垂直度，提高了车轮的安装精度，使得底盘运行更加平稳，降低了驱动系统的要求。

设计图

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